硫化锌矿的生物浸出

浸 出 ， 难处 理金 矿 的预处 理 过程 中得 到较 广 泛 的 在 工业应用 ， 并开 始 应 用 于 锌 、 和 钻 等 Ｊ 镍 ２多种 金 属 硫化矿 的生 物浸 出。生物 氧化 浸 出技 术 由于它具有 相对容易 实现 、 环境 危 害程 度 小 和 比常规 的矿 物 对
冶金工 艺需要 较低 的费用 等 而显 得 日益 重 要 ， 以 可 相信 ， 它是 ２ １世纪重 要 的微生 物应用技 术之 一 Ｊ 。
锌 矿石按 矿物 成分 的不 同可分 为硫化矿 和氧化
ｌ 用 于锌矿 浸 出的微 生 物
１ １ 微 生 物 的 种 类 和 性 质 ．
矿， 自然 界 中存在 较 多 的 是硫 化 矿 。世 界锌 资 源储
量达 ３亿 ｔ 我 国 占世 界 总 储 量 的 ２ ％， 世 界 第 ， ５ 居 二， 可利用 锌金 属 储 量 ３３ ０万 ｔ 其 中以铁 闪 锌矿 ０ ， 赋存 的锌 储 量 占很大 的 比例 。国 内主要 的锌 矿资源
・ 国 家 自拣 科 学 基 金 重 点 蠹 肪 项 目（９ ３ １ｏ ５８ ４ ５ ）
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２０ ０ ２２
国 外
金
属
矿
通
矿
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细菌通 常 与其他 菌 种混 合 使 用 可以提高矿物中 有 价 金属 的浸 出率 。 最 近 ， 柯 西 尼 等报 导 用嗜 酸 嗜热 杆 菌 （ ｌｉ Ｙ・ Ａｃ — ｄ ａ ｌ ｒ ｒ ｙ， 称 Ａ． ．浸 出硫 化锌精 矿 的 动力 学 ｎ．ｂｉ ｌ ｉ简 ２ ｅｅ Ｓ ｂ） 行为 Ｊ 。这 种细菌 生长 最 佳 ｐ 值 为 １ ， Ｈ ～２ 最适 宜 的温 度为 ６ ～７ ℃ ， 可以氧化硫 化矿 和二 价铁 。 Ｏ ０ 它 需 要 指 出 的是 ， 化亚 铁硫 杆 菌 等 嗜酸 性细 菌 氧 可 以在较 低 的 口 值 条件 下 生存 ， 有 重 要 的经 济 Ｈ 具 意义 ， 因为在此 条件下 其他微 生物很 难生 存 ， 不需 要 对 培养 基进 行消 毒等处 理措施 来消 除其 他微生 物 的
都 与铅 、 、 和铟 等 金 属 伴生 ． 开 采 利用 伴 生 金 锡 银 在 属过程 中 ， 同时也产 出高铁 闪锌 矿 副产品Ｈ】 。
炼锌 一般采 用两 种方法 ： 法炼 锌和湿法 炼锌 。 火 火法 炼锌 由于 对环 境 污 染 严 重 ， 在基 本 淘 汰。传 现 统 湿法炼 锌工 艺 由焙烧 、 出、 提 净液 和电积 等主要工 艺 组成 。从 ２ Ｏ世 纪 ４ ０年代 ， 们 就对 硫 化锌 精 矿 人 的直接浸 出工 艺先后 开展 了常压 浸 出和加压 浸 出的 研究 。 由于在常 压下硫 酸直 接浸 出要 求硫酸 浓度 和
生物提出
引 言
用微 生物 浸 出矿 物 中有 价金 属很早 以前就 被人 们认 识 到 。生 物 氧 化 技 术 应 用 于硫 化 矿 浸 出 的研
温度 都较高 ， 设备腐 蚀 严重 而且难 于操作 ， 得这种 使 浸出工艺难 以在 工 业上 应 用 ； 加 压 浸 出工 艺 在实 而 际生产 中存在 设 备 要 求 严 格 ， 生产 投 资 大 等 问题 。 在 成矿过程 中 ， 、 和铟 等十几 种元 素 以类 质 同象 铁 镉 混入 闪锌矿 中 ， 其 是 铁置 换 锌普 遍存 在 于 闪锌矿 尤 中 ， 机械磨 矿 和选 矿 的方 法 难 以使 铁 分 离 。采用 用 传 统湿法冶金 工 艺 ， 固沸 腾焙 烧 时部 分形 成 铁 酸 锌 而导致锌浸 出率 低 。高 铁 硫 化锌 精矿 的直 接 浸 出工艺是 迫切需 要解 决 的研 究课 题 。 采用 微 生 物 氧化浸 出工 艺 是一 条新 的途 径 ， 闪 锌 矿进行 微生物 浸 出的工 艺研究 具有 重要 的现实 意 义。 对此 国外 已进行 了较 多研究 ， 本文 综述 这些 研究
素 、 出机 理 和 动 力 学 横型 等 方 面 取 得 的研 究 成 果 ，通 过讨 论 这 些 研 究 成 果 ， 析 实 现 硫 化 锌 矿 赦 生 物 浸 出工 业 化 生 浸 分 产所 存 在 的 问 题 以厦 解 决 遣 样 问 题 需要 进 一 步 研 究 的 方 向 。
关 键 词 硫化锌矿
成果 。
究， 几乎 覆盖 了所 有 的有 价 金 属及 伴 生 金属 … 。它
具 有成本 低 、 污染小 、 设备 简易 、 作简便 等特 点 ， 操 首
先用 于处 理低 品位矿 、 废矿 、 矿及表外 矿 。已在铜 尾
和铀 的提 取工业 中占据重要 地位 。随着 微生物 浸矿
技术 研究 的深 入 ， 们 开 始 把 它应 用 于 高硫 精 矿 的 人
矿 物浸 出所 涉及 到 的微 生 物 是 多种 多样 的， 主 要有化能 自养 菌 、 异养 菌 和真 菌等 。据 文献 报 导 ， 目 前应用 于硫化 锌 矿浸 出的微生 物 多属 于好氧嗜 酸 的
化能 自养 菌 ， 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 （ ｈｏａｉｕ ｅ— 如 Ｔ ｉｂｃｌｓｆｒ ｌ ｒｏ ￣ａｓ简 称 Ｔ．． 、 化 硫 硫 杆 菌 （ ｈｏａｉｕ ｏｘｄｎ， ｆ） 氧 Ｔ ｉ ｅｌｓ ｂ ｌ ｔｉ ｘｄｎ ， 称 Ｔ．． 和 氧 化 亚 铁 微 螺 菌 （ ｅ — ｈｏ ｉａｓ蔚 ｏ ｔ） Ｌ ｐ ｔ ｐｒｌｍ （ ｒｏｉａｓ简 称 Ｌ ｆ） ， 们 被 广 泛 ｏ ｉｌ ｓ ｉｕ ｅ ｏｘｄｎ ， ｒ ．． 等 它
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国 外
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属
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选
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硫化锌 矿的生物浸 出’
石 绍澜 张广 积 赵 月峰 方 兆 珩
中 国科 学 院 过 程 工 程 研究 所 （ 化 工 冶盘 研 究 所 ）北 京 ，０ ０ ０ 原 ， １０ ８
摘 要 奉文综述了硫化锌 矿生物浸出的研 究及的微生物 种类 、 浸出条件 影响园
地应用 于 多种硫化 矿 的生物 浸 出中 。其中氧化 亚铁 硫 杆 菌（ ｆ） 以氧 化 二 价 铁 、 Ｔ．． 可 元素 硫 （ ｕ 和还 原 ｓ） 态硫化 物等 ； 化硫硫 杆菌 （ ｔ） 氧化 元素硫 ， 氧 Ｔ．．能 不 能氧化二 价铁 ； 氧化 亚 铁微 螺 苗 （ ｆ ） Ｌ．． 能氧 化二 价 铁， 但不 能 氧化元 素硫 。在矿 物浸 出过程 中 ， 两种 后